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无线传感器网络节点定位技术研究

作　者: 刘月月
导　师: 李道全
学　校: 青岛理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 节点定位 定位算法 DV-Hop Steffensen迭代 移动信标节点
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
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内容摘要


科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信息革命。无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是集传感器技术、嵌入式计算、低功耗电子技术和无线通信技术为一身、由众多传感器节点组成的一个自组织多跳网络系统。随着无线传感器网络技术的发展，产生了各种不同功能的传感器节点，其应用领域也越来越广阔。节点定位即根据少数自身位置已知的节点，按照某种定位机制来确定未知节点的位置坐标。只有在节点自身正确定位后，才能提供传感器节点监测到的事件发生的位置信息。因此，无线传感器网络的节点定位问题是实现目标追踪、实时监测等大多数应用的前提和基础，也是无线传感器网络的重要研究问题之一，具有重要的科研价值和实用价值。本文对无线传感器网络的节点定位技术进行深入探讨和研究。主要工作包括以下几个部分：1.介绍了论文的研究背景及研究意义，以及国内外研究现状。2.在查阅大量相关文献的基础上，对无线传感器网络的相关技术，包括无线传感器网络的特点、体系结构、协议栈以及无线传感器网络的应用和关键技术进行综述。3.介绍无线传感器网络定位技术及定位算法，包括节点定位基本概念和定位原理，算法性能评估标准，定位算法分类并对几种典型的距离无关定位算法进行分析、比较。4.研究传统的DV-Hop定位算法，对其定位过程进行详细描述，分析传统DV-Hop算法存在的问题，针对存在的问题提出两种改进算法，给出了算法的基本思想和实现方法，并进行算法仿真和分析。5.最后对全文进行总结和展望。总结了本文所做的一些主要工作和创新，并指出下一步工作的展望。

全文目录


摘要  9-11
Abstract  11-13
第一章 绪论  13-17
  1.1 研究背景及意义  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-15
  1.3 论文研究内容及结构安排  15-17
第二章 无线传感器网络概述  17-28
  2.1 无线传感器网络体系结构  17-21
    2.1.1 传感器网络结构  17-18
    2.1.2 传感器网络节点结构  18-19
    2.1.3 传感器网络协议栈  19-21
  2.2 无线传感器网络的特征  21-23
  2.3 无线传感器网络的应用  23-25
  2.4 无线传感器网络的关键技术  25-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 无线传感器网络节点定位技术  28-45
  3.1 节点定位技术简介  28-33
    3.1.1 节点定位的基本概念和术语  28-29
    3.1.2 节点定位的基础方法  29-33
  3.2 传感器节点定位的评价指标  33-35
  3.3 节点定位算法分类  35-39
    3.3.1 基于测距技术的定位算法和无需测距的定位算法  35-37
    3.3.2 物理定位算法和符号定位算法  37
    3.3.3 绝对定位和相对定位  37-38
    3.3.4 递增式定位算法和并发式定位算法  38
    3.3.5 粗粒度定位和细粒度定位  38-39
  3.4 几种典型的无需测距定位算法  39-43
    3.4.1 质心算法  39-40
    3.4.2 Amorphous 算法  40-41
    3.4.3 APIT 算法  41-42
    3.4.4 凸规划定位算法  42-43
    3.4.5 MDS-MAP 算法  43
    3.4.6 DV-Hop 定位算法  43
  3.5 本章小结  43-45
第四章 基于 Steffensen 迭代的 DV-Hop 定位算法  45-58
  4.1 传统的 DV-Hop 定位算法  45-49
    4.1.1 DV-Hop 算法定位过程  45-47
    4.1.2 DV-Hop 定位举例  47-48
    4.1.3 DV-Hop 算法流程  48
    4.1.4 DV-Hop 算法的优点及存在的问题  48-49
  4.2 基于 Steffensen 迭代的改进算法  49-56
    4.2.1 Steffensen 迭代法简介  49-50
    4.2.2 Steffensen 迭代模型的建立  50
    4.2.3 Steffensen 迭代模型求最优解  50-52
    4.2.4 算法仿真及分析  52-56
  4.3 本章小结  56-58
第五章 基于单个移动信标节点的 DV-Hop 改进算法  58-68
  5.1 算法提出的背景  58
  5.2 基于单个移动信标节点的 DV-Hop 改进算法  58-67
    5.2.1 移动节点分类  58-59
    5.2.2 算法改进思路  59-60
    5.2.3 算法改进流程  60-63
    5.2.4 算法仿真及分析  63-67
  5.3 本章小结  67-68
第六章 总结与展望  68-70
  6.1 全文工作总结  68-69
  6.2 下一步工作与展望  69-70
参考文献  70-75
攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目  75-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器 > 传感器的应用
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